Pathogenicity of soil fungi on lettuce, biological control and compatibility of Trichoderma spp. with chemicals

Autor: Lima, Rejayne Barbosa
Přispěvatelé: Mello, Sueli Corrêa Marques de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UnB
Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
Popis: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2019. Coordenação de Aperfeiçoamento e Pessoal de Nível Superior (CAPES). A alface (Lactuca sativa L.) é originária do sul da Europa e Ásia ocidental. Algumas cultivares são altamente sensíveis a condições do ambiente e estão sujeitas à ocorrência de diversas doenças, como aquelas causadas pelos fungos Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium rolfsii, Fusarium oxysporum f. sp. lactucae – raça 1 e o oomiceto Pythium ultimum, que juntos representam os principais agentes causadores de podridões radiculares e do colo de plantas jovens, bem como murcha generalizada. O manejo destes patógenos, veiculados pelo solo na cultura da alface deve ser baseado em um conjunto de medidas de controle, porque o solo é um ambiente complexo, envolvendo muitos microrganismos. Os fungicidas e inseticidas possuem diferentes modos de ação e atuam sobre diversos processos bioquímicos do alvo biológico. Fungos do gênero Trichoderma são os mais estudados e utilizados entre os agentes de controle biológico de doenças de plantas. Eles são reconhecidos em nível de gênero por suas características macroscópicas, tais como aparência das colônias, taxa de crescimento em meios de cultivos, agregação de conídios, produção de pigmentos difusíveis. Entretanto, em raríssimos casos, tais características são consideradas úteis na distinção de espécies. Esses fungos podem atuar como agentes de biocontrole, por diversos mecanismos, como o parasitismo, competição, antibiose, indução de resistência e promoção de crescimento. Além de constituírem importante recurso para uso na agricultura orgânica, esses agentes de biocontrole vêm atraindo atenção para uso na agricultura convencional, em combinação com o controle químico. O objetivo deste trabalho foi estudar a patogenicidade de fungos fitopatogênicos habitantes do solo advindos de cultivos de alface e feijão, às sementes de distintas cultivares de alface, o potencial de Trichoderma spp. como agentes de biocontrole de S. rolfsii, causador da murcha-de-esclerócios em mudas de alface, bem como a compatibilidade destes agentes a produtos químicos registrados para a cultura. De 16 cultivares disponíveis para estudo, foram selecionadas as cultivares Gizele, BRS Lélia, Vitória de Santo Antão, BRS Mediterrânea, Mauren e BRS Leila em testes de germinação por diferentes métodos, previamente conduzidos. Dentre estas cultivares selecionadas, as melhores são representantes do tipo varietal crespa, BRS Mediterrânea, „BRS Lélia‟ e „BRS Leila‟, que demonstraram entre 97 e 100% de germinação de sementes pelos métodos papel-filtro, ágar-água e papel Germitest, como também, nos testes de patogenicidade conduzidos em laboratório, utilizando sementes inoculadas artificialmente com os patógenos S. sclerotiorum, S. rolfsii, F. oxysporum f. sp. lactucae – raça 1, R. solani e P. ultimum. Todos os isolados dos fungos de solo utilizados, foram patogênicos a cultura da alface. Porém, causaram danos diferentes. O fungo S. rolfsii foi o que mais afetou a germinação das sementes de todas as cultivares testadas, comprometendo a germinação em 100% dos casos. Além disso, as cultivares Mauren e Vitória de Santo Antão foram as mais afetadas pela presença dos fungos S. sclerotiorum, R. solani e P. ultimum, com incidência de até 100%. As cultivares melhores sobreviventes diante do agrupamento com todas as cultivares e patógenos, foram mais uma vez, as do tipo varietal crespa (BRS Mediterrânea, BRS Lélia e BRS Leila) com 86, 79 e 92% de probabilidade de germinação, respectivamente. Nos testes subsequentes, foram utilizados seis isolados de Trichoderma: T. harzianum, T. virens, T. asperellum, T. asperelloides, T. koningiopsis e uma espécie não identificada. A maioria dos isolados de Trichoderma testados foram superiores em crescimento micelial no pareamento com os fitopatógenos. Entretanto, R. solani e P. ultimum atingiram 4,7 e 4,8 cm de crescimento micelial contra os antagonistas T. virens e T. koningiopsis, ix respectivamente. Os isolados de F. oxysporum f. sp. lactucae também demonstraram baixas médias de crescimento micelial nos confrontos, apenas 3,03 e 2,71 cm. Os isolados de Trichoderma demonstraram potencial de inibição micelial acima de 50% contra todos os fitopatógenos, com exceção de T. virens (47%) e T. harzianum (49%) contra R. solani, e T. harzianum (43%) e T. koningiopsis (45%) contra P. ultimum. Ainda sim, estes índices variaram entre 43 a 76% para os fungos fitopatogênicos. O isolado T. asperellum foi o destaque na inibição micelial contra os patógenos, sendo consequentemente o responsável pelos maiores percentuais de inibição. Os resultados preliminares obtidos em casa de vegetação na inoculação de mudas de alface com 10, 15, 20 e 25 mL da suspensão de esporos de T. asperelloides e T. koningiopsis no substrato infestado com S. rolfsii (CEN1531), não mostraram evidência de que alguma combinação, antagonista + dose crescente, seja de alguma forma eficaz para o controle da doença nas condições testadas. Todavia, nos tratamentos com doses de 20 e 25 mL de T. asperelloides contribuíram para a sobrevivência de 50% das mudas ao final de 10 dias de experimentação. O meio BDA foi o escolhido para os estudos de compatibilidades in vitro. Todos os isolados de Trichoderma foram compatíveis em todas as doses testadas dos ingredientes ativo: iprodiona, boscalida e os inseticidas à base de imidacloprido e atingiram crescimento micelial total de 90 mm em placas de Petri. Nos ensaios com procimidona e iprodiona, todos os isolados de Trichoderma apresentaram a morfologia da colônia diferentes das testemunhas, exceto o isolado Trichoderma sp. – CEN1441. Este mesmo isolado foi o único compatível ao ingrediente ativo procimidona em todas as doses. Contudo, nenhum dos isolados testados foi compatível com o fungicida tiabendazol. Ao ser avaliado o potencial dos seis isolados de Trichoderma como promotores de crescimento, todos contribuíram para a promoção de crescimento das mudas no final de 30 dias de experimento. Os incrementos de massa fresca de raiz e de parte aérea, altura de planta e comprimento de raiz, foram variáveis de 15 a 45% na cultivar BRS Leila com os isolados de T. virens, T. koningiopsis e T. harzianum, de 13 a 36% na cultivar Lélia com os isolados T. asperellum, T. asperelloides e de 44 a 78% na cultivar BRS Mediterrânea com os isolados T. virens, T. asperellum e T. asperelloides. O isolado T. virens foi o que mais contribuiu para o incremento das variáveis e a cultivar BRS Mediterrânea respondeu melhor às inoculações dos isolados de Trichoderma, enquanto „BRS Lélia‟ apresentou o menor desempenho nas condições testadas. Perante os resultados alcançados ao longo de todos os capítulos desta dissertação, foi possível constatar que os testes de germinação utilizando diferentes métodos e a patogenicidade in vitro, pode apresentar potencial de uso em estudos preliminares na prospecção de genótipos de alface com potenciais germinativos e resistentes às doenças causadas pelos patógenos de solo e ainda, que a utilização de fungos do gênero Trichoderma contribui para o desenvolvimento de uma agricultura sustentável em várias vertentes, como: prospecção in vitro de agentes de biocontrole de fungos fitopatogênicos, compatibilidade com moléculas químicas de fungicidas e inseticidas e na promoção de crescimento de plantas cultivadas. Lettuce (Lactuca sativa L.) originates from southern Europe and western Asia. Some cultivars are highly sensitive to environmental conditions and are subject to the occurrence of various diseases, such as those caused by the fungi Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium rolfsii, Fusarium oxysporum f. sp. lactucae - race 1 and the oomycete Pythium ultimum, which together represent the main root and root rot agents of young plants, as well as widespread wilting. The management of these soil-borne pathogens in lettuce should be based on a set of control measures, because soil is a complex environment involving many microorganisms. Fungicides and insecticides have different modes of action and act on various biochemical processes of the biological target. Trichoderma fungi are the most studied and used among biological control agents of plant diseases. They are recognized at the gender level for their macroscopic characteristics such as colony appearance, growth rate in culture media, conidia aggregation and diffusible pigment production. However, in very rare cases such features are considered useful in distinguishing species. These fungi can act as biocontrol agents by various mechanisms such as parasitism, competition, antibiosis, resistance induction and growth promotion. In addition to being an important resource for use in organic agriculture, these biocontrol agents have attracted attention for use in conventional agriculture in combination with chemical control. The objective of this work was to study the pathogenicity of soil-dwelling phytopathogenic fungi from lettuce and bean crops, to the seeds of different lettuce cultivars, the potential of Trichoderma spp. as biocontrol agents of S. rolfsii, which causes sclerotium wilt in lettuce seedlings, as well as the compatibility of these agents with chemicals registered for this crop. From 16 cultivars available for study, the cultivars Gizele, BRS Lélia, Vitória de Santo Antão, BRS Mediterranea, Mauren and BRS Leila were selected for germination tests by different methods previously conducted. Among these selected cultivars, the best are varietal curly variety, BRS Mediterranea, 'BRS Lélia' and 'BRS Leila', which demonstrated between 97 and 100% seed germination by paper-filter, water-agar and Germitest paper methods, as well as in pathogenicity tests conducted in the laboratory using seeds artificially inoculated with the pathogens S. sclerotiorum, S. rolfsii, F. oxysporum f. sp. lactucae – raça 1, R. solani and P. ultimum. All isolates of the soil fungi used were pathogenic to lettuce crop. However, they caused different damage. The fungus S. rolfsii was the one that most affected seed germination of all cultivars tested, affecting germination in 100% of the cases. In addition, the cultivars Mauren and Vitória de Santo Antão were the most affected by the presence of S. sclerotiorum, R. solani and P. ultimum fungi, with an incidence of up to 100%. The best surviving cultivars in the grouping with all cultivars and pathogens were, once again, the curly varietal type (BRS Mediterranean, BRS Lélia and BRS Leila) with 86, 79 and 92% probability of germination, respectively. In subsequent tests, six Trichoderma isolates were used: T. harzianum, T. virens, T. asperellum, T. asperelloides, T. koningiopsis and one unidentified species. Most Trichoderma isolates tested were higher in mycelial growth in pairing with phytopathogens. However, R. solani and P. ultimum reached xi 4.7 and 4.8 cm of mycelial growth against T. virens and T. koningiopsis antagonists, respectively. The isolates of F. oxysporum f. sp. lactucae also showed low average mycelial growth in the clashes, only 3.03 and 2.71 cm. Trichoderma isolates showed mycelial inhibition potential above 50% against all phytopathogens except T. virens (47%) and T. harzianum (49%) against R. solani, and T. harzianum (43%) and T. koningiopsis (45%) against P. ultimum. However, these rates ranged from 43 to 76% for plant pathogenic fungi. The T. asperellum isolate was the highlight in the mycelial inhibition against the pathogens, being therefore responsible for the highest inhibition percentages. Preliminary results obtained in a greenhouse on the inoculation of lettuce seedlings with 10, 15, 20 and 25 mL of the T. asperelloides and T. koningiopsis spore suspension in the S. rolfsii (CEN1531) infested substrate, showed no evidence of that some combination, antagonist + increasing dose, is in any way effective for disease control under the conditions tested. However, treatments with doses of 20 and 25 mL of T. asperelloides contributed to the survival of 50% of the seedlings after 10 days of experimentation. BDA medium was chosen for in vitro compatibility studies. All Trichoderma isolates were compatible at all tested doses of the active ingredients: iprodione, boscalide and imidaclopride-based insecticides and achieved total mycelial growth of 90 mm in petri dishes. In the trials with procimidone and iprodione, all Trichoderma isolates presented colony morphology different from the controls except the Trichoderma sp. - CEN1441. This same isolate alone was compatible with the active ingredient procymidone at all doses. However, none of the isolates tested were compatible with the thiabendazole fungicide. By evaluating the potential of the six Trichoderma isolates as growth promoters, all contributed to seedling growth promotion at the end of 30 days of experiment. Increments of fresh root and aerial part, plant height and root length varied from 15 to 45% in the cultivar BRS Leila with T. virens, T. koningiopsis and T. harzianum isolates, from 13 to 36% in cultivar Lélia with T. asperellum, T. asperelloides isolates and from 44 to 78% in cultivar BRS Mediterranean with T. virens, T. asperellum and T. asperelloides isolates. The T. virens isolate contributed the most to the increase of the variables and the cultivar BRS Mediterranea responded better to the inoculations of Trichoderma isolates, while 'BRS Lélia' presented the lowest performance under the tested conditions. Based on the results obtained throughout the chapters of this dissertation, it was found that the germination tests using different methods and in vitro pathogenicity may have potential for use in preliminary studies in the prospecting of lettuce genotypes with germinative potential and resistant to diseases caused by soil pathogens and the use of Trichoderma fungi contributes to the development of sustainable agriculture in several aspects, such as: in vitro prospection of phytopathogenic fungi biocontrol agents, compatibility with chemical molecules of fungicides and insecticides and promoting growth of cultivated plants.
Databáze: OpenAIRE
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